La lévitation acoustique c’est magique!

Vous êtes de ceux que la musique fait planer ? Eh bien vous ne croyez pas si bien dire ! Regardez cette vidéo. Vous allez découvrir qu’un bon son peut vous mettre carrément en apesanteur.  C’est ce qui arrive à ces gouttelettes qui flottent dans l’air comme par magie ! Un état de grâce qui porte le doux nom de lévitation acoustique.

Une gifle aux molécules

Les gouttelettes de l’expérience sont placées entre deux haut-parleurs que l’on voit au début du film, en haut et en bas de l’image. Ils émettent un son d’une fréquence de 22 kHz, juste au-dessus de ce que peut percevoir l’oreille humaine. Or, un son, ce n’est qu’une vibration des molécules de gaz qui composent notre atmosphère. Si vous entendez de la musique en provenance d’un haut-parleur, c’est que sa membrane a vibré, collant une véritable gifle à toutes les molécules qui se trouvaient contre elle. Elles ont brutalement reculé, transmettant la gifle à toutes celles qui se trouvaient juste derrière… Et ainsi de suite : la vibration a traversé la pièce jusqu’à venir heurter votre tympan.

Coincées dans un mille feuilles

Ici, le haut-parleur du haut engendre une vibration qui se propage vers le bas. Et le haut-parleur du bas, une vibration qui se propage vers le haut. Sauf que… Les chercheurs ont accordé les deux haut-parleurs de telle sorte que les vibrations du haut et du bas, lorsqu’elles se mélangent, donnent naissance à des ondes stationnaires. Entre les deux haut-parleurs, l’air ressemble ainsi à une sorte de mille-feuilles composé de couches d’air vibrant sur place, sans se propager ni vers le haut si vers le bas. En certains points de ces ondes, les nœuds, les molécules d’air sont carrément immobiles. Si vous déposez une gouttelette dans l’un de ces nœuds, elle se trouvera elle aussi « coincée », ne pouvant ni monter ni descendre. Comme en apesanteur ! C’est ce que réalise le chercheur : il les dépose sur les nœuds. Elles sont alors parfaitement immobiles. Mais dès qu’elles s’en éloignent un peu, on les voit se mettre à vibrer…

L’apesanteur pour presque rien

Evidemment, cette expérience ne fonctionne que si les gouttes sont légères : seule la pression de l’air les porte. Il n’empêche. La lévitation acoustique permet de réaliser des expériences en apesanteur pour presque rien, comparé aux autres possibilités : un voyage dans la station spatiale internationale, ou bien faire des chutes libres dans les avions « 0G » qui simulent durant quelques minutes l’apesanteur.  Ici, les chercheurs étudient des molécules destinées à entrer dans la composition de futurs médicaments. L’apesanteur permet de les observer sans les toucher. Eh oui ! Les images sont si belles qu’on en oublierait presque que cela sert à quelque chose…

Fabrice Nicot

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